性类固醇激素在尼罗罗非鱼性别决定与分化中的作用

【摘要】鱼类的性别决定与分化受到遗传因素和环境因素的共同作用。影响鱼类的性别决定与分化的环境因素包括温度、光照、密度、性类固醇激素等。这些环境因素尤其是类固醇激素的影响往往能改变其遗传因素决定的性别分化方向。目前关于类固醇激素在鱼类性别的作用有两种观点,一是“平衡假说”,认为鱼类的性别取决于早期雌、雄激素水平,若雌激素高于雄激素则发育为雌性,反之为雄性。这与早期利用外源类固醇激素控制鱼类性别的实验结果相吻合。二是“缺失假说”,认为在鱼类性别决定的关键时期,雄激素没有合成,雌激素起决定性作用,有雌激素存在发育为雌性,反之为雄性。这得到近年来在罗非鱼与虹鳟的研究结果的支持。那么到底雄激素对鱼类性别决定有没有作用?长期以来用类固醇激素诱导性逆转的研究都是以雌激素处理XY雄鱼,而用雄激素处理XX雌鱼。从来没有人用雌、雄激素同时处理XX和XY鱼诱导性逆转,如果外源雌、雄激素同时诱导,会对性腺表型产生什么影响?另一方面,近来的研究表明,性别已经分化甚至性成熟的雌鱼经芳香化酶抑制剂长期诱导可性逆转为雄鱼,但是对雄鱼性逆转的诱导则还局限在性别决定关键时期,还没有人能诱导性腺已经分化(更不要说性成熟)的雄鱼性逆转为雌鱼。有鉴于此,本文在罗非鱼性别决定与分化关键时期,开展了雌、雄激素同时处理诱导性逆转的实验,以及诱导已分化XY雄鱼的性逆转的研究,探讨雌、雄激素在性别决定与分化过程中的作用。具体结果如下：在罗非鱼性别决定与分化关键时期(5dah),对遗传全雌(XX)和全雄(XY)鱼添加相同剂量的E2(17β-estradiol)和MT(17α-methyltestosterone)进行同时和单独处理。处理30天后(daysaftertreatment,dat),正常喂养至120dah。1)经组织切片统计性腺表型发现,MT能诱导XX鱼100%的性逆转,MT+E2则不能诱导性逆转;E2能诱导62.5%XY鱼性逆转,MT+E2也能诱导52%的XY鱼性逆转。2)对雌雄性腺特异表达分子Cyp19a1a和Dmrt1免疫组化检测发现,E2诱导XY鱼性逆转过程中,在5dat只表达Dmrt1,在10dat同时表达Dmrt1和Cyp19a1a,在30dat只表达Cyp19a1a;而MT诱导XX鱼性逆转过程中,5dat只表达Cyp19a1a,10dat同时表达Dmrt1和Cyp19a1a,30dat只表达Dmrt1。3)在120dah时,免疫组化和血清雌、雄激素水平检测发现,无论XX或XY鱼,经MT+E2诱导的卵巢组织类固醇生成细胞共表达雌、雄激素合成关键酶Cyp19a1a和Cyp11b2。这些雌鱼血清中含有的E2水平与对照雌鱼相似,11-KT(11-ketotestosterone)水平与对照雄鱼相似。这些实验结果表明,在鱼类性别决定与分化关键时期,雌激素对性别具有决定作用。只要有雌激素,无论鱼体内是否有雄激素都会发育成雌鱼；雌、雄激素诱导性逆转过程中都经历一个雌雄通路相互拮抗的过程；外源雌、雄激素同时处理,会上调内源雄激素的合成。使用GA和E2诱导30dah遗传全雄鱼性逆转,设置对照组、GA和E2同时和单独处理组,GA、E2和11-KT同时处理组。处理60天,正常喂养至150dah。1)经组织切片统计性腺表型发现,GA处理组和GA+E2+11-KT处理组没有检测到雌鱼,性逆转率为0。E2处理组检测到8.3%的鱼性逆转为雌鱼,GA+E2处理组性逆转率为46.7%。2)在60dat时qPCR分析基因表达量的变化发现,与对照相比,E2、GA、GA+E2和GA+E2+11-KT处理组cyp11b2、11β-hsd表达下调；GA+E2处理组cyp19a1a和dmrtl表达上调,显著高于其余各组。3)免疫组化检测发现,在60datGA+E2处理组性腺有Cyp19a1a、Cyp11b2和Dmrt1表达；在150dahGA+E2处理组性腺有Cyp19a1a和Dmrt1表达。4)在60dat时,GA+E2处理组的血清11-KT水平要显著低于E2处理组,而两者E2水平没有显著差异。这些结果表明,内源11-KT水平能影响E2诱导性逆转的能力,只有在降低内源11-KT水平,E2才能诱导已分化雄性性腺性逆转。Dmrt1在性逆转过程中持续表达,说明这种性逆转是不完全性逆转。综上所述,本研究表明,在罗非鱼性别决定过程中,雌激素起决定性作用,雄激素没有作用,支持了“缺失假说”。诱导性逆转过程中要经历雌、雄通路拮抗的过程,雌、雄激素同时处理会上调雄激素在卵巢组织的合成。一旦雄鱼开始合成11-KT,会阻碍E2对性逆转的诱导,即便阻断11-KT合成,E2也只能诱导不完全的性逆转,至于更大月份的鱼目前还不能完全阻断11-KT的合成,诱导性逆转,这反映出雄激素在精巢维持上有重要作用。
【作者】蒋小龙；
【导师】王德寿；
【作者基本信息】西南大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】罗非鱼；雌；雄激素；性别决定与分化；已分化精巢；性逆转；

【参考文献】
[1]孙夫强.北京某基坑工程邻近既有地铁车站影响及施工控制研究[D].北京交通大学,2014.
[2]何晓燕.高技术虚拟产业集群知识资本增值机制研究[D].哈尔滨理工大学,管理科学与工程,2014,博士.
[3]孙凌燕.面向行业的ASP及其关键技术研究[D].广东工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[4]刘宁.基于路面随机激励的车载货物损伤动力学机理分析研究[D].合肥工业大学,车辆工程,2013,硕士.
[5]范元亮,赵波,江全元,曹一家.过电压限制下分布式光伏电源最大允许接入峰值容量的计算[J].电力系统自动化,2012,17:40-44.
[6]张翠.基于趋同性检验的上下游企业股票配对交易的实证研究[D].哈尔滨工业大学,企业管理,2013,硕士.
[7]林楚镖.淘宝网网店电子服务质量评价体系设计[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[8]龙玥.富裕阶层投资行为与“高利贷产品”泡沫化[D].天津商业大学,政治经济学,2013,硕士.
[9]杨晨.姜黄次生代谢产物生理调控研究[D].华侨大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[10]冯丽彬.激光掺杂晶体硅太阳电池电镀工艺的研究[D].北京交通大学,2013.
[11]徐姗姗.马克思主体性思想的再认识[D].东北石油大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[12]苟波.CFG桩—碎石桩组合型复合地基工程特性研究[D].西南交通大学,岩土工程,2014,硕士.
[13]郑忠明,黄俊,季磊,应富强.挤压铸造挤压力对缩松缩孔影响的研究[J].热加工工艺,2015,03:97-98+101.
[14]邹晓昕.社会工作视域中的亲职教育干预体系研究[D].东北师范大学,社会学,2012,硕士.
[15]陈成.儿童晕厥57例临床初步分析[D].广西医科大学,儿科学（专业学位）,2013,硕士.
[16]张靖月.消费者权益的反不正当竞争法保护研究[D].吉林财经大学,经济法学,2014,硕士.
[17]胡融.江西省经济发展与教育水平的关系研究[D].南昌大学,教育经济与管理,2012,硕士.
[18]李程.基于量子神经网络的短期电力负荷预测研究[D].湖南大学,电气工程,2011,硕士.
[19]邱波.水性聚氨酯/石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及性能研究[D].燕山大学,2014.
[20]齐新宇.蠲痹历节清方对实验性鸡痛风模型血尿酸代谢的影响[D].湖南中医药大学,中医骨伤科学（专业学位）,2014,硕士.
[21]吴云青张文静张再生蔡为民.中心村集中居住区农民满意度及其敏感性分析[J].中国人口.资源与环境,2015,04:.
[22]张一君.关于Cristobal Balenciage设计的研究[D].北京服装学院,设计艺术学,2012,硕士.
[23]朱虹.《汉语会话301句》和《初级汉语口语》两本短期汉语口语教材的比较分析[D].曲阜师范大学,汉语国际教育（专业学位）,2013,硕士.
[24]谷婧.社区干预对中风后患者认知功能影响的临床观察[D].河北医科大学,中医内科学（专业学位）,2014,硕士.
[25]魏晋才.国泰君安证券公司员工培训管理体系的建立研究[D].西安理工大学,工商管理,2003,硕士.
[26]黄晶晶.钢渣粉用作混凝土掺合料的研究[D].华侨大学,项目管理（专业学位）,2013,硕士.
[27]杨洋.小学高年级学生同情心培养的实验研究[D].内蒙古师范大学,心理健康教育（专业学位）,2012,硕士.
[28]李涛.电台自动测试与分析系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[29]李芳.丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠机理[D].济南大学,高分子化学与物理,2012,硕士.
[30]张博峰.基于机器视觉的自主无人车道路识别研究[D].西安工业大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[31]周瑞臣,王宏,张铁.安全监察垂直管理在基层供电企业中的实践[J].中国电力教育.2007(04)
[32]赵淑枝.金修饰、磁场和乙醇对ZnO纳米棒膜O_2气敏性能的增强作用[D].天津理工大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[33]李风娥.7-9年级写作教学有效性研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[34]吴蔷茵.接受理论视野下的相亲类娱乐节目受众策略研究[D].东北师范大学,广播电视艺术学,2012,硕士.
[35]蒋美红.大学生思想政治教育中的激励方法研究[D].北京化工大学,思想政治教育,2013,硕士.
[36]朱辉.数字接收机并行定时同步的研究与实现[D].华中科技大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[37]靳博.某煤化工废水生物增浓与改良A/O工艺调试及调试中泡沫污染研究[D].哈尔滨工业大学,市政工程,2014,硕士.
[38]林华.南海和珠江口溶解氧化亚氮的分布特征、通量及其调控机制初探[D].厦门大学,环境科学,2010,硕士.
[39]胡枫.基于马尔科夫模型的短时交通流预测研究[D].南京邮电大学,模式识别与智能系统,2013,硕士.
[40]曹志明.数据挖掘在公安决策支持系统中的应用与研究[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[41]李志鹏.南沙新区村留用地开发利用策略的研究[D].兰州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[42]孙斌.基于微带环缝谐振器的小功率微波微等离子体的特性研究[D].华东师范大学,电磁场与微波技术,2013,硕士.
[43]阮绩智.ESP需求分析理论框架下的商务英语课程设置[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2009,03:323-327+344.
[44]张盼红.氯乙烯对大鼠肝细胞周期相关蛋白表达的影响[D].山西医科大学,卫生毒理学,2013,硕士.
[45]寸晔.多元智能理论在英语词汇教学中的应用研究[D].西安外国语大学,课程与教学论,2013,硕士.
[46]潘庆海.我国金融期货市场风险监管研究[D].西南交通大学,工商管理,2013,硕士.
[47]张伟品.明清时期开原城市历史地理研究[D].东北师范大学,历史地理学,2012,硕士.
[48]文斌.基于知识与规则的路灯管理GIS应用数据模型研究[D].南京师范大学,2003.
[49]冯树波.基于石墨烯的铁磁体/石墨烯纳米带/铁磁体结构的电子输运性质研究[D].河北师范大学,2012.
[50]李世辉.赝科学提法的要害是混淆提出假说[J].科学对社会的影响.2002(03)